船體建造精度控制技術(shù)分析

胡毅鈞 孟禹彤

（1.海裝沈陽局，遼寧 沈陽 110000；2.海軍駐沈陽地區(qū)航空軍事代表室，遼寧 沈陽 110034）

船體建造是一項(xiàng)規(guī)周期長、工程量大、工序多且復(fù)雜的工程，其一般是以設(shè)計圖紙為依據(jù)，通過分段加工、整體組裝的方式完成船體建造。在此過程中，每一個工件的精度把握不到位，都有可能影響到整個船舶的建造質(zhì)量。為此，船體建造工作中對精度控制技術(shù)十分重視，以下本文就來介紹幾種船體建造精度控制技術(shù)。

1 對胎架的精度進(jìn)行控制

在船體的建造過程中，胎架是一個不可或缺的重要工藝設(shè)備，因?yàn)榇w的體型較大，所以一般采用分段的方式分別制造各個部位，然后再將這些部位拼接在一起，形成最終的船體。在此過程中，就需要用到胎架來完成分段的裝配與連接。而胎架本身的精度也會影響船體的整體精度?？梢哉f，要保證船體的建造精度，首先就要確保胎架的精度。在實(shí)際的船體建造過程中，若胎架的精度有幾毫米的誤差，那么就可能使船體出現(xiàn)幾十毫米的誤差，這一現(xiàn)象在艏艉的建造過程中更為明顯。因此必須要給予高度重視，保證胎架的精度和穩(wěn)定性。這不但要求在設(shè)計中注意尺寸誤差的控制和線型光順度的控制，還要求胎架的連接剛性達(dá)到一定要求，胎架的四角都保持水平，控制水平面的誤差和變形，必要時，可以采取一定的反變形措施。

2 對合基準(zhǔn)線的精度進(jìn)行控制

所謂對合基準(zhǔn)線，也可以成為是參考線，在船體的建造過程中，對合線的精度水平也在很大程度上影響著船體的精度，世界各國都非常重視對合線的精度控制，尤其是日本和韓國等造船技術(shù)水平較高的國家，更是將對合線的精度控制作為船體裝配精度控制的主要手段。即在船體的每個裝配階段，無論是零部件、還是分段，抑或是總段，為了能夠靈活調(diào)整，一般在建造時都會留下一定的工藝余量，在裝配過程中再根據(jù)精度要求將這些工藝余量切除掉。在這個切除工藝余量的修正工程中，就是要以對合線的精度控制為依據(jù)來調(diào)整方正度。這樣的裝配精度控制方法要比傳統(tǒng)的預(yù)修正控制技術(shù)更方便簡單，裝配精度控制效果更佳。所以在船體的生產(chǎn)設(shè)計中，要將對合線標(biāo)注出來，并繪制出相應(yīng)的施工圖紙，將水平、彎曲度等工藝值要求都羅列出來，以便于施工人員在裝配過程中可以更好的實(shí)現(xiàn)對合線的精度控制，減小誤差，降低船體建造出成本，節(jié)省大量人力和時間。

3 反變形的精度控制技術(shù)

目前船體的建造材料一般都為鋼板，要想將鋼板組裝成一艘船舶，必須要經(jīng)過鋼板切割加工和焊接等工藝環(huán)節(jié)。在此過程中，鋼板往往會出現(xiàn)變形現(xiàn)象，為此恰當(dāng)?shù)膶︿摪宀扇》醋冃渭夹g(shù)，都能夠在很大程度上控制船體的建造精度。一般在船體的建造過程中，可能會產(chǎn)生的變形主要有切割變形、加工變形與焊接變形。首先，鋼板的切割過程中往往會產(chǎn)生大量的熱量，因此會產(chǎn)生一定的熱變形。當(dāng)然，若切割機(jī)本身性能有問題也會產(chǎn)生一定的切割變形和加工變形。其次，在焊接過程中，同樣會產(chǎn)生較高的溫度，這樣一來，溫度因素、機(jī)械性能等多種因素都可能會導(dǎo)致焊接變形。而船體分段的變形則主要是由前期工序中的累積誤差造成。整體來說，若從標(biāo)準(zhǔn)偏差的角度來看，切割、號料與裝配等環(huán)節(jié)的精度控制決定了船體精度，而若從平均值的角度來看，則其精度控制水平主要是由焊接的精度水平來決定。為此，各國的造船企業(yè)也都在積極的研究各種反變形技術(shù)。目前，已經(jīng)能夠從焊接技術(shù)、切割技術(shù)和誤差控制等角度對造船的機(jī)械設(shè)備、設(shè)計技術(shù)和施工技術(shù)等進(jìn)行了改進(jìn)與完善，在很大程度上提高了反變形技術(shù)水平。例如擴(kuò)大總組，或者采取一定的支撐技術(shù)等等，都能達(dá)到很好的反變形效果。

4 加放補(bǔ)償量

加放補(bǔ)償量同樣是一種較為常用的精度控制技術(shù)。其在很大程度上改善了傳統(tǒng)加放余量控制技術(shù)中的不足，使船體的精度更能滿足設(shè)計要求。這是因?yàn)橥ㄟ^加放補(bǔ)償量，不但能夠使每道工序的尺寸都符合要求，而且還能夠在很大程度上提高鋼材的利用效率，加快施工進(jìn)度，提高船體建造的綜合效益。在加放補(bǔ)償量的過程中，要注意遵守一定的基本原則。

首先，在補(bǔ)償量的加放設(shè)置中，需要注意：①與板的長和寬有關(guān)。板越長或越寬，補(bǔ)償量加放越大；②跟板的厚度有關(guān)。板越薄，補(bǔ)償量越大；③與角焊縫的焊腳有關(guān)。焊腳越大，補(bǔ)償量越大；④與結(jié)構(gòu)的稀密程度有關(guān)。結(jié)構(gòu)越密，補(bǔ)償量越大。

其次，在具體的補(bǔ)償量加放過程中，需要注意：①工件或產(chǎn)品的重復(fù)性（相似性）。重復(fù)的產(chǎn)品可以按照成熟的尺寸精度補(bǔ)償量進(jìn)行加放，而具有相似性的產(chǎn)品可以按照相似產(chǎn)品進(jìn)行加放；②穩(wěn)定的工藝。不同的建造方法對于分段的變形趨勢和大小都是不相同的；③嚴(yán)格的質(zhì)量控制。嚴(yán)格的質(zhì)量控制可以實(shí)現(xiàn)船體建造全過程的尺寸精度控制，且盡可能的以補(bǔ)償量取代工藝余量；④確定補(bǔ)償量時以焊接收縮變形因素為主。

總之，通過加放補(bǔ)償量，不但能夠減少無效勞動，降低作業(yè)難度，還能夠提高焊接效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

5 在精度控制上的統(tǒng)計技術(shù)

精度控制的含義是制造過程的統(tǒng)計控制。精度控制的最主要的目的是持續(xù)地提高生產(chǎn)效率。精度控制反饋信息的分析結(jié)果可指導(dǎo)設(shè)計和工藝方法的調(diào)整，從而協(xié)調(diào)各分道生產(chǎn)線的工藝流程。精度目標(biāo)值的結(jié)果分析需要有大量的數(shù)據(jù)支持，檢測數(shù)據(jù)是確保施工精度的必要手段，也是精度控制的重要環(huán)節(jié)，因此通過統(tǒng)計技術(shù)來實(shí)現(xiàn)精度控制也是非?？尚械摹?/p>

結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代船舶的建造過程中，船體建造精度的控制十分重要，但是影響船體精度的因素較多，為此就需要我們采取多種控制技術(shù)來保證船體各個施工環(huán)節(jié)的建造精度。本文所提出的幾種建造精度控制技術(shù)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人士提供一些借鑒。

[1]胡日強(qiáng).船體建造精度控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D].大連理工大學(xué)， 2007.

[2]郭榮奎，唐建瓊.關(guān)于船體建造補(bǔ)償量的加放[J].造船技術(shù)， 2005（03）.

[3]鄭巨良.船舶建造中的船體變形控制[J].中國船檢，2005（04）.